为激发选煤科技工作者对科研和生产创新活动进行总结的积极性，进而提升行业整体创新能力，2018年8月《选煤技术》编辑部发起了“年度最具影响力优秀论文”评选活动，拟在今后每年《选煤技术》刊载的学术论文中遴选出10篇优秀论文，并对优秀论文作者进行表彰和奖励。

“首届（2018年）年度最具影响力优秀论文”评选以公开、公平、公正为原则，首先采用学术定量评价方法，以中国权威网络出版平台——中国知网2018年10月26日发布的“被引量”和“下载量”数据为基础，遴选25篇论文入围网络投票，然后通过《选煤技术》编辑委员会和青年专家委员会网络投票和评审专家定性评价，最后评选出了10篇优秀论文。首届评选活动得到了选煤同仁的普遍支持，在业内反响良好。

“2019年度最具影响力优秀论文”评选在中国知网数据的基础上增加了万方数据知识服务平台的数据，从而使论文评选的基础数据更加全面。本年度评选采用的是该两大数字出版平台于2020年11月10日发布的论文引用和下载数据。经过网络投票和12位行业专家定性评价，并经《选煤技术》主编（1位）、副主编（2位）合议，《选煤技术》2019年最具影响力优秀论文评选工作已圆满完成。现将结果公布如下。在此向获奖论文作者表示祝贺。

02《我国选煤发展新思考》

“富煤、贫油、少气”是我国的能源禀赋特点，煤炭在一次能源结构中所占比例在60%左右，且在相当长时期不会有大的改变。煤炭是不可再生的化石能源，如何实现煤炭的合理开发和高效利用，已经引起国家的高度重视。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》将煤炭清洁高效利用列为中长期创新发展9大工程之一。无论选用何种技术实现煤炭的清洁、高效利用，选煤仍然属于源头技术。

我国煤炭产量和消费量均居世界首位，煤炭入选比例超过70%，煤炭洗选加工技术已经处于国际领先地位。认真总结煤炭洗选加工现状和存在问题，扬长避短，发挥优势，使我国选煤技术更上一层楼，这仍是值得选煤工作者认真思考的问题。

1 我国选煤工业发展回顾

建国初期，我国选煤厂大多由英国、日本等国家设计。自1956年开始，通过配合设计、成套引进苏联和波兰等国的选煤设备，我国建设了一批炼焦煤选煤厂；在此基础上，逐步形成了我国能够自行设计、施工、运行选煤厂的机构和人才队伍。20世纪70年代末，在鹤岗、鸡西、开滦、邯郸、平顶山、峰峰、两淮、水城、西山、石炭井等矿区建成了一大批炼焦煤选煤厂，选煤方法有块煤跳汰主再选、煤泥浮选，块煤重介主再选、末煤跳汰分选、跳汰中煤重介旋流器再选、煤泥浮选，块末煤重介分别主再选、煤泥浮选等选煤方法。这些选煤厂的相继投产，为我国选煤技术发展和选煤人才培养发挥了非常重要的作用。

改革开放以后，我国更加重视煤炭洗选加工，动力煤洗选也提上了议事日程。在选煤厂设计、建设过程中，我国坚持引进国际最先进的选煤工艺和设备，采用中外合作等方式，建设了具有代表性的兴隆庄(设计能力为3.00Mt/a)、范各庄(设计能力为4.00Mt/a)等现代化炼焦煤选煤厂及安太堡露天矿15.00Mt/a的块末煤重介分别主再选的动力煤选煤厂。此后，在设计、建设西曲炼焦煤选煤厂(设计能力为3.00Mt/a)过程中，全部引进当时国际最先进的选煤设备，以带动我国选煤技术和设备的发展。特别是2000年以后，随着煤炭开发、建设步伐的加快，大量国外选煤设备进入中国市场，模块式选煤厂、大型选煤设备得到建设和应用，有力地促使了我国选煤技术的快速发展，同时有效地提升了我国选煤设备的研制水平。

截止目前，我国规模以上的选煤厂有2300多座(炼焦煤选煤厂处理能力在0.60Mt/a以上，动力煤选煤厂处理能力在1.20Mt/a以上)，其中千万吨级的选煤厂有75座，炼焦煤选煤厂最大规模达到16.00Mt/a，动力煤选煤厂最大规模达到35.00Mt/a，均创造了世界之最。2017年我国选煤厂洗选加工能力达到26亿t，原煤入选率达到70.80%，“十三五”末原煤入选率将达到75%，其发展速度之快，举世瞩目。

2 我国选煤主要特点

2.1 选煤方法齐全，能适应不同原煤特性

我国煤炭储量丰富，煤种齐全，煤炭可选性相对比较复杂，含矸率高，煤块易碎，泥化严重，可浮性差等不利因素较多，故能够适合不同煤质和产品要求的选煤方法较多。

(1) 炼焦煤选煤方法主要有以下七种：

① 原煤以不脱泥方式入选，主选采用无压三产品重介质旋流器分选、煤泥重介质旋流器分选、浮选的联合工艺；在矸石含量高的情况下，可以设置选前机械排矸环节。

② 原煤以脱泥方式入选，主选采用无压三产品重介质旋流器分选、TBS分选、浮选的联合工艺；在矸石含量高的情况下，可以设置选前机械排矸环节。

③ 原煤以脱泥方式入选，主选采用有压两产品重介质旋流器主再选、TBS分选、浮选的联合工艺；在矸石含量高的情况下，可以设置选前机械排矸环节，也可以采用“反主再选”方式，即旋流器一段排矸，旋流器二段出精煤和中煤。

④ 原煤以脱泥方式入选，主选采用有压三产品重介质旋流器分选、TBS分选、浮选的联合工艺；在大块矸石多的情况下，可以设置选前机械排矸环节。

⑤ 跳汰主再选、TBS分选(可不设)、浮选。

⑥ 跳汰粗选、重介质旋流器精选、TBS分选(可不设)、浮选。

⑦ 针对储量丰富的气煤，块煤由浅槽重介分选机分选、末煤由三产品重介质旋流器分选，不设浮选系统。

(2) 动力煤选煤方法主要有以下七种：

① 块煤由浅槽重介分选机分选，末煤直接销售；

② 块煤由浅槽重介分选机分选，末煤由两产品重介质旋流器分选，粗煤泥由螺旋分选机分选；

③ ＞6mm粒级块煤由浅槽重介分选机分选、6～3mm粒级末煤脱粉后由两产品重介质旋流器分选；

④ 混煤采用跳汰机分选，产出精煤、中煤、矸石；

⑤ 块煤单段跳汰机分选，生产出精煤和矸石；

⑥ 用于化工、高炉喷吹的无烟煤、贫煤、贫瘦煤，按炼焦煤选煤方法选择，入选下限为0；

⑦ 褐煤和其他泥化严重的煤炭，可以选用干法分选技术。

2.2 选煤设备种类齐全，质量接近国际先进水平

选煤设备是支撑选煤技术发展的关键。改革开放40年来，我国选煤设备从依赖进口为主，逐步发展为以引进国外技术、国内制造为主。我国自主制造的浅槽重介分选机可以实现系列化加工，槽宽7.90m的浅槽重介分选机块煤处理能力在700～800t/h，入料上限为200mm，入料下限已经降到6mm。两产品重介质旋流器最大直径达到1.50m，处理能力在700t/h以上。具有自主知识产权的无压三产品重介质旋流器最大型号为1500/1100，处理能力在550t/h以上。大型筛下空气室跳汰机已成功应用，浮选机单槽容积已达到90m³。与大型洗选设备配套的筛机、离心脱水机、介质泵、磁选机、压滤机、浓缩机等均已成熟。

2.3 选煤自动化水平达到国际领先水平

由于电子技术、电气元件等快速发展，选煤厂电气配套、集中控制、环节自动化等提升很快，并且日臻完善。变配电室的“三遥”控制、全厂运行集控操作、煤流系统数质量自动检测及数据随机传递、密度自控、液位自控、浮选自控、办公自动化等已在选煤厂普遍实施。

随着“两化融合”、互联网+、云计算、大数据的发展，先进的传感元件不断涌现和提升，为智能化选煤厂建设提供了良好的平台，部分选煤厂已经进入实施阶段。由于选煤设备可靠性增加、单机自动化水平提高，目前选煤厂“无人值守、有人巡视”已经进入常态化。

2.4 选煤技术实现跨越式发展

选煤技术跨越式发展是指在常规的跳汰、重介选煤技术基础上，形成的干法选煤技术、井下选煤技术、磁法选煤技术等，目前应用比较成熟的是干法选煤技术，正在全力研发的是井下选煤技术。

(1) 干法选煤主要包括复合式干法选煤、风力干法选煤、空气重介干法选煤、X射线和γ射线块煤智能选矸、高分辨图像识别机器选矸等。干法选煤的优势在于不需要水，不产生煤泥，可在炼焦煤选煤厂预排矸环节及动力煤分选中应用，尤其适用于易泥化煤、褐煤等煤种的分选。目前，我国的干法选煤技术已经成熟，其作为湿法选煤的补充手段，已在多座矿井或选煤厂得到成功应用。

(2) 随着环保要求的日益严格和矿山绿色开发的实施，地面矸石综合利用的迫切性日渐增加，由此引发出井下选煤，即实现矸石不升井。为了减少井下工程量，井下选煤对设备的要求和地面有所不同，需要结合巷道布置实现扁平化设计。目前，山东、河北等地区的井下块煤排矸已有所突破。

2.5 选煤人才实力雄厚

我国选煤工业的快速发展，得益于国家相关政策的不断出台和落实，也得益于选煤工作者对选煤技术的薪火相传。从建国初期的“走出去、请进来”和与国外公司对选煤厂的联合设计，有效地培养出了我国的选煤人才，包括为我国选煤工业发展做出巨大贡献的王祖讷、张荣增、陈清如等选煤工作者。目前，我国有九所大学设立了选煤专业，每年可培养本科及以上学历的选煤人才1000多人。选煤研究机构的研究成果基本覆盖选煤厂的各个环节，大专院校的教学科研也是成果层出。

3 选煤发展的新思考

我国选煤工业发展到今天，已经进入硕果累累的时代。从选煤工艺、系统布置、技术方针、高效运行等方面来看，大的格局已经基本明朗，未来如何进一步发展，也应有一些新的思考。

3.1 多因素综合分析，合理确定生产系统洗选能力

GB50359—2016《煤炭洗选工程设计规范》对选煤系统不均衡系数的规定为“采用块末煤分级入选工艺时，应取1.25，其他工艺应取1.15”。近些年，一部分选煤厂的生产实践发现规定存在一些问题，主要表现如下：

(1) 我国煤矿井下配套设施小时处理能力普遍较大，选煤厂煤流系统的系数1.15难以适应。一旦遇到生产能力核定，选煤厂改动工程量大，否则影响矿井能力的释放。

(2) 设计中未充分考虑煤层变化的因素。矿井设计规模为煤炭年度总产能，但由于煤层变化，短期内矿井产能波动较大。例如：宁夏矿区设计能力6.00Mt/a的煤矿，按均衡生产能力计算，每月产能为50万t左右，但由于实际生产中煤层厚度变化较大，有时单月最大产量达80万t；按照上述规范规定的煤流系统，选煤厂生产能力明显不足。

(3) 没有充分考虑产品销售的季节性波动。煤炭销售在一些地区存在季节性波动，如内蒙东部地区部分煤矿，冬季的煤炭销售量是夏季的1.5倍，选煤系统设计时没有充分考虑这一因素，导致生产比较被动。

(4) 矿井过断层，易泥化矸石增加，煤泥水系统不能适应生产需要，对选煤厂生产能力影响较大。

基于上述原因，今后在选煤厂设计过程中，要结合煤层变化、泥化分析、市场变化、优质产能释放等因素对选煤厂小时处理能力进行合理确定。

3.2 炼焦煤选煤厂主选工艺进一步优化的探讨

我国新设计的炼焦煤选煤厂基本采用重介质旋流器作为主选设备，为了减少矸石对系统的磨损及其泥化影响，提高设备处理能力，许多选煤厂采用＞50mm预排矸工艺，将大块煤破碎到50mm以下，再进入旋流器分选。该选煤工艺存在预排矸煤重复分选的问题。

随着弛张筛技术的发展，炼焦煤选煤厂预排矸下限可以降到13mm以下，预排矸煤采用两产品重介质旋流器选出精煤和中煤，末煤脱泥后采用有压重介质旋流器分选，可以实现原煤准备车间与主厂房合并布置，既能简化工艺系统，又能节约投资，还能方便生产管理，充分发挥浅槽重介分选机分选精度高、加工成本低的优势。

结合块末煤基元灰分不同、精煤边界灰分不同的实际，可实现等λ分选。经测算，在这种生产工艺下，精煤产率可提高1～2个百分点，在项目实施过程中对此有必要进行分析论证。例如：中煤禾草沟炼焦煤选煤厂＞13mm粒级采用浅槽重介分选机预排矸，入料原煤灰分在38%～45%之间，排矸后旋流器入料灰分降到19%，这部分物料就没有必要采用三产品重介质旋流器分选，破碎后采用两产品重介质旋流器分选即可，末煤脱泥后可用有压或无压重介质旋流器分选。对于采用两套重介质旋流器的选煤厂，该工艺值得进一步探讨和比选。

3.3 浮选工艺优化

炼焦煤选煤厂浮选尾煤灰分增高，这意味着浮选精煤产率提高。目前，许多选煤厂在研究这方面的问题。根据机械搅拌式浮选机和微泡浮选柱各自的技术特点，建议优先采用分级浮选工艺，即煤泥先通过机械搅拌式浮选机浮选、浮选精煤采用沉降过滤离心脱水机或加压过滤回收，滤液和一次浮选精矿采用微泡浮选柱再选，以提高浮选尾煤灰分，确保浮选精煤全部被回收。煤泥分级浮选设备联系图如图1所示。

图1  煤泥分级浮选设备联系图

3.4 炼焦煤选煤厂磁选尾矿处理系统优化

在选煤厂常规设计中，中矸磁选尾矿合并后采用分级旋流器分级，旋流器底流采用高频筛回收后作为中煤，溢流进入浓缩系统处理。而实际生产中发现，中煤磁选尾矿中含有精煤。为了提高精煤产率，建议将中煤磁选尾矿与矸石磁选尾矿分开处理，采用TBS处理中煤磁选尾矿。目前一些选煤厂已经按照该工艺实施改造。

3.5 动力煤选煤厂按照“三减三增”设计和运行

我国动力煤储量占煤炭总储量的70%以上，动力煤选煤厂建设发展空间较大。结合近年来动力煤选煤厂设计、运行实践，建议动力煤选煤厂按照“三减三增”设计和运行。

“三减”主要指煤泥减量化、矸石带煤减量化、末煤入洗减量化，其中，煤泥减量化主要指进入压滤系统的煤泥量要尽量减少，能前道工序回收的尽量不进入浓缩机。矸石带煤减量化主要指矸石中＜1.80g/cm³密度级的含量要尽量接近零。在末煤确实需要洗选的条件下，末煤入洗减量化主要指将原煤以6～3mm脱粉洗选。

“三增”包括三个方面，“一增”主要指浅槽重介系统设计要按照洗选下限6mm选型，以便实际生产中调节分选下限，进而实现生产管理的灵活调节。“二增”主要指原煤深度筛分面积要适当增大。由于原煤水分和矸石泥化的影响，许多选煤厂原煤13mm分级效果差，而减少单位处理量，增加筛分面积，对提高筛分效果和降低入选下限均有好处。“三增”主要指系统设计、运行要增加块煤量。陕西、内蒙、新疆、宁夏等地，块煤价格高于混煤100元/t，经济效益显著。但许多煤矿和选煤厂从煤炭井下开采到地面储存、洗选加工，不重视块煤产率，进而影响企业经济效益。

3.6 积极培育和建设具有中国特色的现代化干法选煤示范厂

干法选煤已被提到国家相关层面的议事日程，中国煤炭加工利用协会举办的“2018'中国煤炭洗选加工论坛”专门设置了干法选煤专场。国内也出现了部分水洗厂建成后因泥化严重、产品水分高、煤泥量大等问题停运，造成投资的巨大浪费。就实际生产来看，挥发分大于37%的低变质煤、褐煤发展干法选煤势在必行。目前，我国还没有完整、现代化的干法选煤厂，建议结合智能选矸、机器手选矸、复合干法选煤工艺组合出我国的干法选煤厂，并总结经验，制定标准，推广发展，对此选煤同仁都应关心。

3.7 选煤科研有待整合提升

我国选煤科研人员数量世界第一，但科研力量较为分散，科研成果转化率不高，专利实用价值差等问题凸显。如果选煤系统能像航天系统一样“抱团取暖”，选煤技术将会有进一步的腾飞。

4 结语

改革开放四十年来，我国选煤取得了世界同行公认的发展，如何结合国家发展煤炭清洁、高效利用的政策优势，发挥我国选煤厂建设规模大、选煤方法全、选煤设备好、选煤人才多等优势，进一步研究选煤发展的新技术、新材料、新工艺、新设备，值得同行认真思考。

◎作者简介：郑均笛(1955—)，男，陕西咸阳人，教授级高级工程师，煤炭行业工程勘察设计大师，从事选煤厂设计、技术管理和咨询方面的工作。

◎引用格式：郑均笛.我国选煤发展新思考［J］.选煤技术，2019(1)：14－17，23.